刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用研究

仲林俊

摘 要：本文針對刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用研究，將從刀具微量潤滑技術的曲軸介紹入手，結合刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的優勢，對刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用進行分析。

關鍵詞：微量潤滑技術；曲軸；深斜油孔加工；應用研究

一、刀具微量潤滑技術的曲軸介紹

（一）曲軸參數。刀具微量潤滑技術的曲軸材料，一般使用S30CMSI，硬度選用78-78HRD類型。曲軸深斜油孔的外觀如圖1所示。

圖1軸深斜油孔的外觀圖

（二）加工內容。 曲軸孔的加工，主要使用曲軸工件，其加工內容是將斜油孔設置為4-Ф6.3*172，主軸的徑油孔，其倒角設置為4-Ф5*56，連桿徑油孔的倒角為4-Ф5*20。可見，這里的主軸徑、連桿徑和平衡塊全部的油孔，都需要進一步加工。油孔的空間是多角度進行分布的。最長的油孔孔長度達到三十倍，油孔軸的生產效率為每件應用近200秒。

（三）新工藝方案。刀具微量潤滑技術的曲軸加工，新工藝方案的加工設備，選用的是高速臥式加工中心，新工藝的工序較為集中。在刀具微量潤滑技術的使用中，需要配置先進的刀具，刀具也需要具備專用性。針對軸孔徑較長的的深油孔，加工時要連續進行切削，提升加工效率。這是減少切削使用的有效手段，從而實現生產的清潔性。

二、刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的優勢

刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的優勢很明顯，主要表現在以下幾個方面。第一，可以降低切削力。微量潤滑技術，與澆注的方式相比，不僅具有冷卻性能，還能夠增加潤滑效果，使高速噴射氣流與油量經過摩擦后形成邊界潤滑，降低削弱力。第二，具有良好冷卻效果。由于兩相流體的粘度會在一定程度上有所降低，因此具有降溫效果。同時，可以形成潤滑油膜以降低摩擦系數，抑制切削過程產生熱量，擴大介質溫差，為散熱創造條件。第三，提高刀具使用壽命。切削的有效散熱，避免了刀具發生軟化現象，減少了磨粒的摩擦，降低刀具磨損，提高了刀具的使用壽命，也有助于提升工件加工質量。

三、刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用

（一）油霧運輸通道。油霧運輸通道，是用來運輸微粒油霧的。油霧和壓縮空氣發生混合后，會經過該通道到達切削區域。因此，必須保證油霧運輸通道的順暢。避免出現渦流、盲區，從而引起油霧堵塞。造臥式高速的主軸通道上，可以設置專門通道，使MQL技術具有專門的微量生成裝置，加快油氣混合物的粉碎，使之形成顆粒形狀后，被輸送到主軸通道。該通道裝置包括MQL專用管、軟管等。

（二）氣源。氣源是運輸微粒油霧的載體。壓縮空氣需要具備一定的壓力。壓力的范圍在0.7千帕左右。壓縮空氣的壓強值，與受到通道長度影響。在不同的切削條件下，可根據自身的清潔度的要求，進行適當的調整。同時，還要減少水分，降低雜質含量，最大限度內降低微粒油霧的霧化效果。增加油霧比例，使刀具的加工時，能夠保證潤滑油的充足。這些都是影響刀具使用壽命的因素，甚至會影響加工件的質量。因此，要采用工業壓縮氣體的方式，通過油水分離、過濾器、增壓器等，設置好一定的精度，如5微米。最后，再進入到MQL的生成裝置中。

（三）刀具與輔具。刀具與輔具的選擇上是由一定要求的。第一，二者內置通道的結合部位，需要作出處理，使刀具和輔具能夠牢固連接。第二，刀具應當具有耐高溫的性能。刀具尾部是外錐面，與內錐面配套使用。這樣能夠減少通道盲區，保證油霧混合物順利通過。在零件外觀圖中可見，螺紋連接的是塑料導流管，是油氣混合物通過的重要保證，最后可使混合物到達內冷孔。這里的深油孔加工刀具，是由涂層硬質合金組成，內部包括兩條內冷孔。

（四）油品選擇與用量。油品的選擇和用量，決定著MQL技術的應用效果。由于切削區溫度很高，很難形成潤滑流體。因此，其潤化膜的表面需要具有高系數的粘度，其粘度至少要在32以上。這樣才能夠有效抑制刀具和工件材料之間產生粘合，還能夠具有耐高壓耐高溫的作用，避免油霧的浪費。為了加大加工的環保性，潤滑油要注意選擇對環境無污染的潤滑油。還需要注意的是，要保證潤滑油的輸出量，控制輸出成本，以每次噴射30次為宜，每次噴射一滴油，并加強這種狀態的穩定性。

四、結論

MQL技術不僅能夠實現環保加工，還能有效提升工件的加工質量。本文針對刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用研究，是從刀具微量潤滑技術的曲軸介紹入手，介紹了曲軸參數、加工內容、新工藝方案等重要內容。接著，本文結合了刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的優勢，從油霧運輸通道、氣源、刀具與輔具、油品選擇與用量等幾方面，對刀具微量潤滑技術在曲軸深斜油孔加工中的應用展開了論述。希望本文的研究，能為提升我國的刀具微量潤滑技術水平和應用范圍提供一份借鑒，保證工件加工的經濟性和環保性。

參考文獻：

[1]高昆，齊樂華，鐘宋義，等.用于飛機戰傷搶修切割的微量潤滑裝置開發及切削潤滑試驗[J].機械科學與技術，2016，05：805-808.endprint